Eigenschaften und Anwendung des UV-VIS-Spektrophotometers

Die Spektralphotometrie ist eines der am häufigsten verwendeten und effektivsten Werkzeuge für Analytiker. Nahezu jedes analytische Labor ist auf UV/Vis-Spektralphotometer angewiesen. UV-Spektralphotometer weisen folgende Hauptmerkmale auf.

1. Hohe Empfindlichkeit

Aufgrund der umfangreichen Synthese neuer chromogener Mittel und der ermutigenden Fortschritte in der Anwendungsforschung wurde die Empfindlichkeit der Elementbestimmung gesteigert, insbesondere durch die Anwendungsforschung von Multikomplexen und verschiedenen Tensiden konnte der molare Absorptionskoeffizient vieler Elemente von Zehntausenden auf Hunderttausende erhöht werden.

2. Seien Sie wählerisch.

Gegenwärtig können einige Elemente direkt mit photometrischen Methoden bestimmt werden, sofern geeignete Farbentwicklungsbedingungen kontrolliert werden, wie beispielsweise bei der Bestimmung von Kobalt, Uran, Nickel, Kupfer, Silber, Eisen und anderen Elementen, und es gibt zufriedenstellende Methoden.

3. Hohe Genauigkeit

Bei der allgemeinen Spektralphotometrie liegt der relative Fehler der Konzentrationsmessung im Bereich von 1 bis 3 %. Wird die Differenzphotometrie zur Messung verwendet, kann der Fehler auf 0,x % reduziert werden.

4. Breites Spektrum an anwendbaren Konzentrationen

Die Spanne reicht von konstant (1% ~ 50%) (insbesondere bei Anwendung der Differenzmethode) bis zu Spuren (10-8 ~ 10-6%) (nach Voranreicherung).

5. Die Analysekosten sind niedrig, die Bedienung einfach, schnell und die Anwendung weit verbreitet.

Da alle Arten anorganischer und organischer Substanzen im UV- und sichtbaren Bereich absorbiert werden, können sie mit dieser Methode gemessen werden. Bisher wurde dies für fast alle Elemente des Periodensystems durchgeführt, mit Ausnahme einiger weniger radioaktiver und inerter Elemente. Die Photometrie ist Gegenstand von 28 % der international und 33 % der in China veröffentlichten Arbeiten.

1. Substanzprüfung

Die Absorption, insbesondere die maximale Absorptionswellenlänge Max und der molare Absorptionskoeffizient, ist ein gebräuchlicher physikalischer Parameter zur Bestimmung einer Substanz anhand bestimmter Merkmale des Absorptionsspektrums.

2. Vergleich mit Standardmaterialien und Standarddiagrammen

Die Analysenprobe und die Standardprobe wurden im gleichen Lösungsmittel und in gleicher Konzentration hergestellt, und die UV/VIS-Spektren wurden unter identischen Bedingungen aufgenommen. Handelt es sich um dieselbe Substanz, sollten die Spektren beider Proben identisch sein. Steht keine Standardprobe zur Verfügung, kann ein Vergleich mit einem vorhandenen Standardspektrogramm durchgeführt werden. Diese Methode erfordert ein genaues und präzises Messgerät sowie identische Messbedingungen.

3. Vergleichen Sie die Übereinstimmung der Absorptionskoeffizienten bei der Wellenlänge der maximalen Absorption.

Da das UV-Absorptionsspektrum nur zwei bis drei breite Absorptionsbanden aufweist und hauptsächlich durch das Chromophor innerhalb des Moleküls im ultravioletten Bereich bestimmt wird und nur geringfügig mit anderen Molekülbestandteilen zusammenhängt, beeinflussen unterschiedliche Molekülstrukturen mit demselben Chromophor das UV-Absorptionsspektrum des Chromophors in größeren Molekülen nicht. Unterschiedliche Molekülstrukturen können zwar dasselbe UV-Absorptionsspektrum aufweisen, ihre Absorptionskoeffizienten können sich jedoch unterscheiden. Stimmen Absorptionswellenlänge und Absorptionskoeffizient der Analyseprobe und der Standardprobe überein, können Analyseprobe und Standardprobe als identische Substanz betrachtet werden.

4. Untersuchung der Reaktionskinetik

Einige Geschwindigkeitskonstanten chemischer Reaktionen können mittels Spektrophotometrie ermittelt werden, und Reaktionsaktivierungsenergien können aus Geschwindigkeitsdaten gewonnen werden, die bei zwei oder mehr Temperaturen erhalten wurden.

5. Reinheitsprüfung

Mithilfe des UV-Absorptionsspektrums lässt sich feststellen, ob Verbindungen Spuren von Verunreinigungen mit UV-Absorption enthalten. Verunreinigungen in der Verbindung können nachgewiesen werden, wenn die Verbindung selbst kein deutliches Absorptionsmaximum im ultraviolett-sichtbaren Bereich aufweist, die Verunreinigungen aber ein starkes Absorptionsmaximum im ultravioletten Bereich zeigen.

6. Bestimmung der Wasserstoffbrückenstärke

Die Stärke der Wasserstoffbrückenbindungen in verschiedenen polaren Lösungsmitteln ist ebenfalls unterschiedlich. Mithilfe des UV-Spektrums lässt sich die Stärke der Wasserstoffbrückenbindungen von Verbindungen in verschiedenen Lösungsmitteln bestimmen, um das geeignete Lösungsmittel auszuwählen.

7. Bestimmung der Komplexzusammensetzung und der Stabilitätskonstante

Metallionen bilden häufig Komplexe mit organischen Verbindungen, die zumeist im UV-sichtbaren Bereich absorbierbar sind und deren Zusammensetzung mittels Spektrophotometrie untersucht werden kann.

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